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如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点,沿水平方向以初速度v0...

如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点,沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上,斜坡的倾角α,已知该星球的半径为R,引力常量为G,已知球的体积公式是.求:

(1)该星球表面的重力加速度g

(2)该星球的密度;

(3)该星球的第一宇宙速度.

 

(1) (2) (3) 【解析】试题分析:(1)小球在斜坡上做平抛运动时: 水平方向上: x=v0 竖直方向上: 由几何知识 由①②③式得 (2)对于星球表面的物体m0,有 又 故 (3)该星球的第一宇宙速度等于它的近地卫星的运行速度,故 又GM=gR2 解得 考点:平抛运动;万有引力定律的应用 【名师点睛】此题是平抛运动和万有引力定律的结合题;要知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据平抛运动的规律求出星球表面的重力加速度是解决本题的关键;掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这个理论,并能灵活运用。  
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考点分析:
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如图所示,水平转盘上放有质量为m的物块,物块随转盘做匀速圆周运动,当物块到转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为0).已知物块和转盘间的最大静摩擦力是其正压力的μ倍,重力加速度为g.当转盘的角速度时,求绳的拉力.

 

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如图所示,货车正在以a1=0.1 m/s2的加速度启动.同时,一只壁虎以v2=0.2 m/s的速度在货车壁上向上匀速爬行.试求:

(1)经过2 s时,地面上的人看到壁虎的速度大小和方向;

(2)经过2 s的时间壁虎相对于地发生的位移;

(3)壁虎做直线运动还是曲线运动?

 

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如图所示,质量m=1 kg的小球用细线拴住,线长l=0.5 m,细线所受拉力达到F=18 N时就会被拉断,当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉断。若此时小球距水平地面的高度h=5m,重力加速度g=10 m/s2,求小球落地处到地面上P点的距离。(P点在悬点的正下方)

 

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用实验室的斜面小槽等器材装配如图甲所示的实验装置,小槽末端水平。每次都使钢球在斜槽上从同一位置由静止滚下,钢球在空中做平抛运动,设法用铅笔描出小球经过的位置,连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。

(1)某同学在安装实验装置和进行其余的实验操作时都准确无误,他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示。他的错误之处是__ 

(2)该同学根据自己所建立的坐标系,在描出的平抛运动轨迹图上任取一点(x,y),运用公式v0=x,求小球的初速度v0,这样测得的平抛初速度值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。

(3)该同学在自己建立的坐标系中描绘出钢球做平抛运动的轨迹及数据如图丙所示,据图象可求得钢球做平抛运动的初速度为________m/s,钢球的半径为________cm

 

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航天器绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面几乎没有压力,所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量。假设某同学在这种环境中设计了如图所示的装置(图中O为光滑小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具。

(1)实验时需要测量的物理量是________ 

(2)待测物体质量的表达式为m=__________

 

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